專欄|智造未來的建造典範 AI演算與先進機械人重塑北部都會區

    人工智慧(AI)、邊緣運算與物理世界機械人的深度融合,正推動全球工業邁向全新的自動化時代。這場由科技主導的變革不只限於數位世界,更深入至傳統基建與建造領域。作為香港城市規劃與經濟增長的重要里程碑,北部都會區在推動這項超級工程的同時,面臨著工期緊迫與勞動力結構老化的嚴峻挑戰。

    面對建造業轉型的關鍵時刻,特區政府宜將工程推展策略聚焦於三大互聯支柱:場外工業化、數位化協同,以及嚴格落實「智慧工地安全系統」(4S),全面配合「新質工業化」發展。筆者認為要落實上述戰略目標,核心在於依照建造工序的先後順序,於關鍵節點精準引進相應科技,對症下藥破解實質工傷風險與施工瓶頸。

    一、 結構骨架搭建與重型機械焊接

    大型項目的成功建基於穩固的結構骨架。過去大型工字鋼(H型鋼)的拼裝與節點連接極為依賴人力於艱苦環境下進行高強度焊接。現代化施工採用「廠房與工地雙端並行」的自動化策略,其具體運作形式包含:

    .廠房自動化焊接: 運用多軸機械人手臂預製大型構件,提供超精密焊縫並符合結構認證。此舉大幅提升工藝品質,並將數以千計的高風險工時由一線工地轉移至受控的工廠環境。

    .地盤便攜式焊接機械人: 將體積小巧的機械人部署於樓層工作面處理現場關鍵接駁。機械人能自動執行多道連續焊接,使操作員得以遠離有毒焊煙、電弧輻射與火警風險,實現安全監控作業。

    二、 內部裝修、MiMEP 與自主鑽孔

    當主體結構完工,工程重心隨之轉向室內裝修與機電整合。由於此階段工種混雜,乃安全風險最高峰期,工程團隊可透過科技應用重塑流程:

    1. 機電裝備合成法(MiMEP)

    MiMEP 徹底改變了現場管線鋪排的混亂狀態。透過預先將電氣、水喉、消防等管線於廠房內整合至模組化鋼架,能夠將絕大多數高空仰頭組裝與接駁喉管等繁重工序,移至符合人體工學、地面平整的工廠環境完成;於工地現場則簡化為迅速的「模組對模組」拼接,確保地盤通道暢通並大幅縮短施工週期。

    2. BIM 導航移動鑽孔機械人

    於混凝土天花板與結構面上固定電纜托架及支撐金屬構件,需鑽設數以千計的膨脹螺絲孔。傳統人工高空鑽孔易引致肌肉勞損、吸入矽塵及墜落風險。半自主移動鑽孔機械人利用光學雷達(LiDAR)與 3D 電腦視覺,對照建築信息模擬(BIM)座標數據進行精準作業。系統配備透地雷達,落鑽前即時掃描混凝土內部,自動避開隱蔽鋼筋或喉管,並自動重新計算微調開孔位置,徹底避免結構損壞或鑽頭崩碎。同時,機械人能精準控制深度與角度並同步吸塵,將竣工座標自動記錄且回傳至 BIM 數據庫,實現數據全流程追溯。

    政策轉型三大策略方向

    若要將北部都會區打造為未來基建可持續發展的典範,建議政策應從「鼓勵創新」轉向「法規制度」:

    1.升級智慧安全: 擴展「智慧工地安全系統」(4S),將其範疇由單純的 AI 監控提升至「源頭消除風險」,並於招標環節中為自動化施工設立明確的加分機制。

    2.數據互通標準化: 由發展局制定標準化的「BIM 到機械人」資料傳輸協定,全面消除人工輸入帶來的誤差。

    3.採購革新與工業化推動: 擺脫傳統「價低者得」的競標邏輯,針對「裝配式設計」(DfMA)、MiMEP 及自動化構件設定配額要求,從制度層面克服勞動力斷層。

    這套層次分明的智慧施工策略,筆者團隊已於古洞站項目中展現具體成果。廠房預製的 MiMEP 模組被直接吊運至指定的鐵路限界空間內進行安裝,公差極為精確,完全免去了現場重新切割或修改的工序。

    此外,自動化焊接機械人負責處理複雜的鋼結構接駁,讓傳統燒焊工人完全撤離狹窄且高風險的鐵路路軌作業區,免除了高風險動火工序。最後,BIM 導航鑽孔技術成功避開預埋鋼筋,達成零衝突精準開孔,杜絕了二次損耗與昂貴的後期改動。

    面對勞動短缺挑戰,透過場外工業化與自動化科技的結合,不但能大幅提升施工效率,更能切實保障每一位前線工人的安全。古洞站項目的成功實證,已為香港建造業重塑安全與效率樹立了全新定義。

    撰文:和利鋼鐵行政總裁黎鍔威

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